VII. Vergleich des Mineralbestandes im Staubaus Silikotikerlungen

mit demjenigen des bearbeiteten Gesteins 1)Von

A. GLAUSER

I. Einleitung

Es wurde die Aufgabe gestellt, die Beziehungen des Mineralbestandes eini-ger Staublungen zu demjenigen der Gesteine festzustellen, welche Veranlas-sung zu Silikosefällen gaben. Zu diesem Zweck wurden solche Fälle näher ge-prüft, bei welchen die Anamnese ergab, dass der von Silikose Befallene wenig-stens zum grössten Teil seiner Arbeitszeit den Staub eines Gesteines bekann-ter Zusammensetzung einatmete. So konnten zu dieser Untersuchung folgendeFälle herangezogen werden') .

Fall 1: Mineur in Stollenbauten bei Sargans. Hauptsächlichstes Gestein, dasVeranlassung zur Silikose gab: Brekzien des Verrucano (2) .

Fall 3: Mineur und Steinbrucharbeiter im Reusstal. Wichtigstes silikogenesGestein: Aaregranit (2).

Fall 9: Steinbrucharbeiter in einem Schotterwerk des St.-Galler Rheintales(Buchs) . Wichtigstes silikogenes Gestein: Sandstein der Mittleren Kreide (2) .

Fall 11: Mineur im Gotthardgebiet (Lucendro) . Wichtigstes silikogenes Ge-stein: Gotthardgranit (4) .

Fall 45: Mineur im Schieferwerk Engi (Kt. Glarus) . Wichtigstes silikogenesGestein: Kalkphyllit (Flysch) (2 und 4).

Fall 49: Steinbrucharbeiter in einem Schotterwerk des Mittellandes (Oftrin-gen, Kt. Aargau). Wichtigstes silikogenes Gestein: Niederterrassen-Schotterder Wigger.

In allen diesen Fällen wurden sowohl der Lungenstaub als auch das Gestein,das Veranlassung zur Silikose gab, einer mineralogischen und z. T. chemi-schen Analyse unterzogen. Leider war es nur im Falle 49 möglich, den zur Ein-atmung gelangten Betriebsstaub mineralogisch zu untersuchen.

Im Laufe der Untersuchung kristallisierten sich die folgenden Fragestellun-gen heraus: 1. Welche exogenen Mineralien werden in den Silikotikerlungenangetroffen? 2. Lassen sich Gesteinskomponenten finden, die in den Lungendeutlich zersetzt werden? 3. Gibt es Mineralien, die dort mengenmässig ange-reichert werden?

1) Ausgeführt auf der Geotechnischen Prüfstelle des Mineralogisch-petrographischenInstitutes der E.T.H.

2) Die Fälle 1, 3, 9, 11 sind angeführt in der Arbeit «Kombinierte pathologisch-anato-mische und mineralogisch-röntgenographische Untersuchungen an Silikoselungen» von A.VON ALBERTINI, E. BRANDENBERGER und J. R. RÜTTNER (2).

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Die Probleme wurden teils mit Herrn Prof. Dr. F. DE QUERVAIN, teils mitHerrn Dr. J. R. RüTTNER besprochen. Die hier wiedergegebenen Resultatewurden zum grossen Teil durch diese Zusammenarbeit erhalten. Ich bin denoben Erwähnten übrigens auch für die kritische Durchsicht des Manuskripteszu grossem Dank verpflichtet.

II. Methodik

1. Die Gewinnung der Lungenstäube

Um den in den Lungen auftretenden Staub zu erhalten, wurde ein grösseresStück Lunge vorerst getrocknet und dann bei ca. 500° C verascht. Die in denAschen enthaltenen organogenen Mineralien wie Apatit, ß-Ca-Phosphat undweitere noch nicht näher untersuchte Komponenten wurden in heisser kon-zentrierter Salzsäure gelöst. (Die Anwendung von Königswasser erwies sichals unvorteilhaft, da diese Säure innerhalb von 12 Stunden gewisse Silikatewie Orthoklas bei einer Korngrösse um 1 μ anzugreifen vermag.) Der in heis-ser Salzsäure unlösliche Anteil wurde mit destilliertem Wasser ausgewaschen,jedoch nicht getrocknet, da beim Trocknen die sehr kleinen Teilchen zu-sammenbackten. Die Staubsuspension wurde nun einige Zeit gekocht, damitdie allenfalls zusammengebackenen Teilchen auseinanderbrachen; dann wur-den mit dem noch heissen Gemisch mittels eines Glasstabes Aufstriche aufObjektträger hergestellt und diese getrocknet. Auf diese Weise konnten mög-lichst gleichmässig dispergierte Staubschichten erzeugt werden, die dannnoch den Vorteil boten, dass die einzelnen Teilchen unbeweglich waren beimMikroskopieren.

2. Die mikroskopische Untersuchung desLungenstaubes

Die getrockneten Aufstriche wurden nun mittels der Immersionsmethodemikroskopisch untersucht. Es war möglich, mittels dieser Methode Körner biszu ca. 1 /u Grösse zu identifizieren. Traten diese isoliert auf, so war die Me-thode bis 1/2 μ hinunter brauchbar. Immerhin kamen Fälle vor, bei welchendie Immersionsmethode versagte, so z. B., wenn es sich darum handelte, beiKörnern von der erwähnten Kleinheit Quarz von Oligoklas zu unterscheiden,welche ungefähr dieselben Brechungsindizes besitzen.

Neben der mikroskopischen Untersuchung von Aufstrichen des Lungen-staubes wurden auch Lungenschnitte geprüft. Diese wurden bei 500° C ver-ascht (13). Wenn es erforderlich wurde, die organogenen Bildungen herauszu-lösen, so wurden die veraschten Schnitte in heisser Salzsäure und hierauf indestilliertem Wasser gebadet und dann getrocknet. Die veraschten Lungen-schnitte wurden ebenfalls mittels der Immersionsmethode mikroskopischuntersucht.

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3. Die mineralogische Untersuchung der silikogenenGesteine

Hier gibt es prinzipiell zwei Untersuchungsmöglichkeiten: 1. den Dünn-schliff, 2. das Gesteinspulver, das man, wie beim Lungenstaub, in Form einerSuspension auf den Objektträger bringt und dann trocknet. Diese letztereMethode bietet den Vorteil, dass sie besser, als dies der Dünnschliff erlaubt,den prozentualen Anteil an Mineralien angibt. Der Staubaufstrich wurde dannentsprechend den Lungenstäuben mittels der Immersionsmethode geprüft.

4. Die chemische Untersuchung der silikogenenGesteine und der Lungenaschen

Falls von den Gesteinen, die für die Beurteilung der Silikosegefährlichkeitvon Wichtigkeit waren, keine chemischen Analysen vorlagen (11) , wurdensolche ausgeführt. Es geschah dies bei den Fällen 1 und 49. Wo es möglich war,wurde aus den Analysendaten der Mineralbestand errechnet und die so er-haltene mineralogische Zusammensetzung mit derjenigen verglichen, dieunter dem Mikroskop beobachtet werden konnte.

Ferner wurden die Lungenaschen der hier beschriebenen Silikosefälle ana-lysiert. Die Lungen wurden vorerst getrocknet und dann bei 500° C verascht.Die Aschen setzten sich aus organogenen Bildungen und aus exogenen Mine-ralien, d. h. aus solchen, die von aussen in die Lungen gelangten, zusammen.Die ersteren wurden weggelöst, indem die Lungenaschen wiederholt mit heis-ser Salzsäure gekocht wurden. Die in Salzsäure unlöslichen Rückstände sinddann wie Gesteine analysiert worden. Auch hier war es in den meisten Fällenmöglich, aus den Analysen den Mineralbestand zu errechnen und ihn mit demmikroskopischen Befund zu vergleichen.

III. Die mineralogische und chemische Untersuchung der einzelnen Fälle

Fall P) (2) .

Es handelt sich hier um einen Min e u r aus einem Stollenbau beiS a r g a n s (St. Gallen), der dort 6 Jahre lang arbeitete. Die Expositionszeitim Staubmilieu betrug 5 Jahre. Zwischen der Entfernung des Arbeiters vonseinem Arbeitsplatz und seinem Tod lag 1 Jahr.

a) Die mineralogische und chemische Zusammen-setzung des silikogenen Gesteins

Die Gesteine, deren Stäube in erster Linie zur Einatmung gelangten, warenSchiefer, Sandsteine und Brekzien des Verrucano (Perm) der Mürtschendecke.

Die mineralogische Analyse einiger Dünnschliffe der zwei Haupttypen die-ser Gesteine aus dem Stollenbau ergab folgende mengenmässige Zusammen-setzung:

3 ) Es sei auch verwiesen auf F. LANG und R. ZOLLINGER (7).

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1. Grobe Sandsteine bis Brekzien.40-50 % Quarz

20 % Orthoklas10 % Albit bis Oligoklas

15-25 % Serizit5 % Karbonate + akzessorisch Hämatit

Die Feldspäte sind häufig ziemlich stark zersetzt: serizitisiert und kaolinisiert.

2. Sandige Tonschiefer bis Phyllite.30 % und darüber Quarz15 % Feldspäte, wovon 10 % Albit. Diese sind häufig zersetzt.50 % Serizit5 % Karbonate

Im Arbeitsgebiet dominierten die Brekzien. Diese waren nach einer Schät-zung von F. DE QUERVAIN ungefähr zu 2/3, Tonschiefer zu 1/3 vorhanden. Da-neben traten noch Quarzadern auf, die jedoch selten mehr als 3-5 % der ge-samten Gesteinsmasse ausmachten (7) .

Die Frage muss leider offen gelassen werden, ob die zur Einatmung gelang-ten Stäube dieselbe mineralogische Zusammensetzung aufwiesen wie die Ge-steine. Es ist nicht ausgeschlossen, dass sich in den Stäuben gegenüber den Ge-steinen eine gewisse Anreicherung an Serizit ergab, da sich dieses Mineralseiner Blättchenform wegen länger in der Schwebe hält als die mehr isometri-schen Partikel, wie sie Quarz und Feldspäte bilden.

Sowohl von einer Brekzien- als auch von einer Schieferprobe wurden che-mische Analysen ausgeführt. Sie sind in der Tabelle I am Schlusse der Arbeitwiedergegeben. Aus ihnen liessen sich die Analysenwerte einer Gesteins-mischung berechnen, in welcher das Verhältnis der Brekzien zu den Schiefernentsprechend den Beobachtungen im Arbeitsgebiet 2 : 1 beträgt. Aus den Ge-wichtsprozenten der Oxyde (Seite 108) ergibt sich folgende mineralogische Zu-sammensetzung einer solchen Gesteinsmischung:

38 % Quarz26 % Serizit7 % Orthoklas

21 % Albit bis Oligoklas3 % Hämatit5 % Kalzium-, resp. Kalzium-Magnesiumkarbonat

100 %Dieser errechnete Mineralbestand kann nun mit demjenigen verglichen

werden, der durch die mikroskopische Untersuchung bestimmt wurde. Nachdieser hat die erwähnte Gesteinsmischung ungefähr die folgende Zusammen-setzung:

40 % Quarz30 % Serizit15 % Orthoklas13 % Albit bis Oligoklas5 % Karbonate

Die Werte für Quarz, Serizit und die Karbonate der chemischen Bestim-mung stimmen mit denjenigen der mineralogischen recht gut überein. Die

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Summe der Feldspäte ist bei beiden ungefähr gleich; aus der chemischen Ana-lyse ergibt sich jedoch weniger Orthoklas, dafür mehr Plagioklas, als bei derrein mineralogischen Untersuchung erhalten wurde.

b) Die mineralogische Zusammensetzungdes Lungenstaubes

Es wurden sowohl veraschte Schnitte [vom Lungenteil L } (13) ] als auchStaubaufstriche untersucht.

Bei den veraschten Schnitten, die nicht mit Säure behandelt wurden, zeigtensich, wie bei fast allen Schnitten, die bei den andern Fällen ausgeführt wurden,folgende Erscheinungen:

In den einzelnen Staubzellen liessen sich sehr oft die Mineralien nicht deut-lich erkennen, da ihre Umrandungen unscharf waren, ferner fiel auf, dass indiesen Staubzellen meist ein Mineral anwesend war mit der Lichtbrechung1,575 (?). Durch Behandlung mit einer starken Säure konnte dieses Mineralherausgelöst werden. Vermutlich handelte es sich dabei um Hydroxylapatit,der in Lungenstäuben röntgenographisch wiederholt festgestellt wurde.Nachdem dieses relativ hoch lichtbrechende Mineral in Lösung gegangenwar, zeigten die Mineralien in den Staubzellen meist deutliche Umrisse,wenn sie nicht zu dicht nebeneinander oder übereinander lagen. DieseTatsache deutet darauf hin, dass die einzelnen Mineralien, die von aussen indie Lunge gelangten, durch jenes organogene Mineral verkittet wurden. Da-mit die exogenen Mineralien in ihren Umrissen deutlich erkennbar wurden,war es nötig, eine Einbettungsflüssigkeit zu wählen, deren Brechungsindexbei 1,60 lag oder dann bei ca. 1,50.

Q u a r z konnte in den veraschten Schnitten und Staubaufstrichen ohneweiteres erkannt werden, wenn der Brechungsindex der Einbettungsflüssig-keit N 1,540 betrug. In diesem Falle besassen die Quarzkörner ein schwachpositives Relief, d. h. sie leuchteten beim Heben des Tubus auf. Immerhinzeigten auch Oligoklaskörner dieselbe Erscheinung.

Die Grössenordnung der Quarzkörner betrug/ —2 2 u. Nur ausnahmsweisel konnten Quarzkörner gesehen werden, die grösser als 3 μ waren. Am häufig-sten schienen Partikel von 1/51 u zu sein. In einer Einbettungsflüssigkeit mitdem Brechungsindex 1,6 konnten die Umrisse der Körner studiert werden.Bis zu einer Korngrösse von 11/2 u hinunter war deutlich sichtbar, dass dieKörner oft sehr scharfe Splitter mit Spitzen, Kanten und Ecken darstellten.An diesen Partikeln liessen sich keinerlei Lösungserscheinungen feststellen,wie sie sich namentlich durch das Auftreten von gerundeten Ecken zeigenmüssten. Bei Körnern, deren Grösse unter 1 1/2 ,u lag, konnte im allgemeinenüber die Form bei den zur Verfügung stehenden mikroskopischen Mittelnnichts Bestimmtes ausgesagt werden. Immerhin schienen sehr kleine Körnerhäufig rundliche Formen zu besitzen. Um hieraus einen Schluss ziehen zukönnen, müssten natürlich noch eingeatmete Betriebsstäube in dieser Hinsichtgeprüft werden.

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S e r i z i t konnte im Polarisationsmikroskop am besten unter gekreuztenNicols erkannt werden, indem dieses Mineral eine hohe Doppelbrechung be-sitzt. Im Gegensatz zum Quarz, der in Form von Körnern vorhanden war, tratder Serizit als kleine Schuppen auf. Diese mochten im Durchschnitt etwasgrösser sein als die Quarzkörner. Blättchen mit einer Länge von 2 μ warenausserordentlich häufig. Serizitkristalle von einer Grösse, die unter 1/2 μ lag,konnten von Quarz nur noch sehr schwer unterschieden werden. Hin undwieder traten Serizitblättchen auf mit einer Länge bis zu 10 μ. In den ver-aschten Schnitten konnte man erkennen, wie der Serizit häufig in der Längs-richtung der Schüppchen den Alveolarwänden anlag.

F e 1 d s p a t konnte sowohl in den veraschten Schnitten als auch in denAufstrichen nur vereinzelt festgestellt werden. Damit Orthoklas, Mikroklinund Albfit mittels der Immersionsmethode von Quarz unterschieden werdenkonnten, war es nötig, eine Einbettungsflüssigkeit zu benützen, bei welcherdiese Mineralien ein möglichst stark negatives Relief besassen, währenddemder Quarz mit einem sehr schwach positiven Relief in Erscheinung trat. Dieswar bei einem n von ca. 1,545 gewährleistet. Immerhin war es dann nicht mög-lich, in ein und demselben Schnitt oder Aufstrich abzuschätzen, wieviel dermengenmässige Anteil der erwähnten Feldspäte gegenüber Quarz betrug. Umihn zu ermitteln, waren mindestens zwei Präparate notwendig, bei welchen dieStaubsuspensionen möglichst gleichmässig aufgetragen wurden. Es konntedann in dem einen Aufstrich die Menge an Quarzkörnern und in dem anderendiejenige der Feldspäte bestimmt und miteinander verglichen werden. Natür-lich waren auf diese Art nur rohe Schätzungen möglich.

Wie erwähnt, liess sich mittels der Immersionsmethode Oligoklas von Quarzbei der hier auftretenden Feinheit der Körner nicht unterscheiden. Feldspätemit einem höheren n als 1,55 waren nicht vorhanden.

An weiteren Mineralien traten auf: Hämatit, Rutil und Zirkon. Das erstereMineral war im Lungenstaub ziemlich häufig anzutreffen. Diejenigen Körner,die im Staub eingeatmet worden waren, unterschieden sich im allgemeinen gutvon den Eisenoxyd-Bildungen, die sich beim Veraschen der Lungenschnitte hinund wieder einstellten und auf der Verbrennung organischer Eisenverbindun-gen, besonders von solchen aus dem Blut, beruhten. Dieses organische Eisen-oxyd trat höchst selten in Form von einzelnen Körnern auf, sondern war inden veraschten Schnitten sehr oft in Häufchenform oder als Schnüre ange-ordnet.

Rutil und Zirkon traten nur akzessorisch auf. (Über das Auftreten des erste-ren in Lungenstäuben soll in einer besonderen Arbeit kurz berichtet werden.)

c) Die chemische Zusammensetzung des in Salzsäureunlöslichen Anteiles der Lungenasche

Bei Behandlung der Lungenasche mit Salzsäure gingen 37,4 % der Gesamt-asche in Lösung. Der unlösliche Anteil wurde wie ein Gestein analysiert

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(Analyse: s. Tabelle II). Die Analyse dieser Lungenasche sei hier mit derjeni-gen der Gesteinsmischung verglichen, die den silikogenen Staub abgab:

Si0„Ti0Al20 3Fe 20 3FeOMgOCaONa„OK 2OMnOP 20,CO„

± H2

Gestein

67,930,49

14,03,090,221,263,082,123,470,040,042,62

1,62

%

Gestein(nach Abzug der Karbonate*)

71,80,52

14,83,260,23

?ca. 1,5

2,243,660,040,04-1,72

Lungenasche

68,880,39

22,162,68--0,582,504,54-

101,73 %99,98 99,81 %') Auf 100 % umgerechnet.

Zieht man in Betracht, dass ca. 5,3 % Karbonate im Muttergestein des siliko-genen Staubes vorhanden waren, die in den Lungen total in Lösung gegangensind, so lässt sich die Gesteinsanalyse mit derjenigen des Lungenstaubes amehesten vergleichen, wenn die Karbonate in der Gesteinsanalyse abgezogenund die unlöslichen Mineralien auf 100 % umgerechnet werden. Dies führt zuden Werten, die sich in der obigen Zusammenstellung in der Kolonne 2 finden.

Der Si0 2-Gehalt des unlöslichen Anteiles der Lungenasche ist ungefährderselbe wie derjenige des Muttergesteines des pathogenen Staubes; dagegenbesitzt die Lungenasche mehr Al 20 3 . Die Gehalte an Alkalien des Gesteinesund der Lungenasche sind einander recht ähnlich, ebenso die Fe_,O3-Gehalte.

Aus der Analyse des unlöslichen Anteiles der Lungenasche liess sich folgen-der Mineralbestand errechnen:

29 % Quarz7 % Orthoklas

28 % Albit bis Oligoklas38 % Serizit3 % Hämatit

105 %

Der hohe Tonerde-Gehalt der Analyse spiegelt vor allem den hohen Anteilan Serizit wider. Es ist sehr wohl möglich, dass dieses Mineral in den Lungengegenüber dem erwähnten Gestein angereichert worden ist. Die Anreicherungvollzog sich vielleicht schon im eingeatmeten Betriebsstaub, und zwar wohldank der Blättchenform des Serizites. Der errechnete Feldspatgehalt des Lun-genstaubes stimmt hinsichtlich Orthoklas gut, in bezug auf Plagioklas etwasweniger gut mit denjenigen Werten überein, die aus der Gesteinsanalyse er-rechnet worden sind. Quarz scheint im Lungenstaub gegenüber den anderenMineralien eher etwas weniger stark vertreten zu sein als im Gestein. Dies

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kann natürlich auf eine nur örtlich bedingte Differenz des Mineralbestandesim Lungengewebe zurückzuführen sein.

Das Mengenverhältnis Serizit zu Quarz im Mikroskop abzuschätzen, warsehr schwierig, da erstens die Serizitblättchen meist grösser waren als dieQuarzkörner und zweitens das erstere Mineral vom letzteren bei dieser Klein-heit der Körner nur unter gekreuzten Nicols unterscheidbar war, wobei aberder Quarz seiner geringen Doppelbrechung wegen durch den Serizit «in denSchatten gestellt» wurde.

Der Hämatit schien im Lungenstaub gegenüber dem Gestein etwas ange-reichert zu sein.

Fall 3 (7).

Hier handelte es sich um einen Arbeiter, der 8 Jahre lang als M in e u r imR e u s s t a l arbeitete und weitere 20 Jahre als S t e i n b r u c h a r b e i t e rdaselbst. Wie die Anamnese zu ergeben scheint, hatte der betreffende Sili-kotiker während dieser letzteren Zeit oberhalb Altdorf gearbeitet; er hatte inerster Linie Staub eingeatmet, der aus dem Aaregranit entstanden war.

Zwischen der Zeit der Entfernung des Silikotikers aus dem Staubmilieuund seinem Tod verstrichen 2 Jahre.

a) Die mineralogische Zusammensetzung dessilikogenen Gesteines

Ein pulverisiertes Stück eines typischen Aaregranites (Göschenen) zeigtefolgende Zusammensetzung:

30-35 % Quarz40 % Orthoklas + Mikroklin10 % Albit bis Oligoklas

8-15 % Biotit5— 7 % weitere Gemengteile, wie Serizit, Chlorit, Zoisit, Rutil, Zirkon und Apatit

Auch in diesem Falle konnte nicht ermittelt werden, ob der eingeatmete Be-triebsstaub dieselbe mineralogische Zusammensetzung besass wie das Gestein,aus welchem dieser Staub entstanden war.

b) Die mineralogische Analyse desLungenstaubes

Es wurden sowohl Aufstriche von Lungenstaub als auch veraschte Lungen-schnitte geprüft, und zwar letztere von den Stellen L70 und L,o.

Wie im Falle 1 zeigte sich auch hier, dass sehr häufig die Mineralien in deneinzelnen Staubzellen durch ein in heisser HC1 lösliches Mineral miteinanderverkittet waren. Wahrscheinlich handelt es sich auch hier um die organogenenBildungen Hydroxylapatit oder ß-Ca-Phosphat.

Hinsichtlich der Korngrössen ergab sich, dass weitaus die meisten KörnerDurchmesser von unter 1 /u besassen. -

Q u a r z trat in Körnern auf, die wie im Falle 1 eher selten die Grösse von3 <a überschritten. In diesem Falle liess sich bei geeigneter Einbettung auch

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wieder deutlich erkennen, dass bisweilen sehr scharfe Ecken und Kanten auf-traten. Bei Körnern unter 1 waren die Umrisse nur undeutlich feststellbar.

Feldspät e (Orthoklas, Mikroklin und Albit) konnten ebenfalls sichtbargemacht werden durch Einbetten des Staubes in die Flüssigkeit mit n = 1,545.Die Korngrösse dieser Mineralien war dieselbe wie die des Quarzes. Mitunterfielen immerhin Körner auf, die 2 1μ wesentlich überschritten. Eine solcheSchätzung in Schnitten der Stelle 3 L10 erlaubte ca. 30 % aller Körner als Feld-spat zu taxieren (Auszählung der Körner war ihrer Kleinheit wegen nichtmöglich) . Lungenstaub in Aufstrichen ergab ungefähr dieselbe mengen-mässige Zusammensetzung.

Bi o t i t wurde sowohl in den veraschten Schnitten als auch in den Staub-aufstrichen nur ganz vereinzelt aufgefunden. Die wenigen Körner, die ge-sehen werden konnten, waren grösser als 3 μ.

Serizit trat dagegen sehr häufig auf. Es war aber aus Gründen, die beiBeschreibung des Falles 1 angeführt wurden, nicht möglich, seinen mengen-mässigen Anteil genauer festzustellen.

Wie im Falle 1 waren die Serizitblättchen durchschnittlich etwas grösserals die Quarzkörner.

Z o i s i t, Rutil und Z i r k o n. Diese drei Mineralien zeichnen sichdurch eine hohe Lichtbrechung aus und waren daher in einer Einbettungs-flüssigkeit mit einem niedrigen Brechungsindex durch ihr stark positives Re-lief sehr leicht zu erkennen. Da es sich aber um sehr kleine Körner handelte,die ungefähr 1-2 ,u gross waren, waren diese drei Mineralien nicht leicht von-einander zu unterscheiden; denn obschon ihre Doppelbrechungen unterein-ander sehr verschieden sind, waren die Interferenzfarben bei der erwähntenkleinen Korngrösse so niedrig, dass sie sich nur sehr unwesentlich voneinanderunterschieden. Überdies trat dann häufig noch Serizit hinzu, was die Identi-fizierung der Körner noch erheblich erschwerte.

In einer Einbettungsflüssigkeit mit einem Brechungsindex von ungefähr1,65 waren die Konturen der niedrig lichtbrechenden Mineralien, wie die desQuarzes und der Feldspäte, so stark geworden, dass jene erwähnten hoch licht-brechenden Körner bei dieser Kleinheit zwischen den stark heraustretendenniedrig lichtbrechenden sozusagen «ertranken» und kaum sichtbar waren.Immerhin konnten durch Einbetten der Schnitte in eine hoch lichtbrechendeImmersionsflüssigkeit Rutil und Zirkon hin und wieder erkannt werden.

Der mengenmässige Anteil dieser drei hoch lichtbrechenden Mineralien amGesamtstaub betrug höchstens 1 %.

Verglich man die mineralogische Zusammensetzung des Lungenstaubes mitder eines fein pulverisierten Stückes Aaregranit, so fiel auf, dass der Biotit imLungenstaub fehlte, obschon er zu mindestens 8-15 % im Aaregranit ver-treten war. Dagegen schien der Serizit resp. der Muskowit im Lungenstaubetwas häufiger vorzukommen als in diesem Gestein. Um entscheiden zu kön-nen, ob sich Biotit in der Lunge gelöst oder zersetzt hatte, oder ob durchirgendeinen Umstand im Verhältnis viel weniger Biotit in die Lunge gelangt

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war als andere Mineralien, müsste auch eingeatmeter Betriebsstaub unter-sucht werden. Das gleiche gilt für eine allfällige Anreicherung von Serizit inder Lunge.

Da von der Lungenasche dieses Falles eine Analyse ausgeführt wurde, diein (2) und (4) wiedergegeben wurde, sei auf diese im Hinblick auf die minera-logische Zusammensetzung und der Beziehung zum Granitstaub noch kurzeingegangen.

Zum Vergleich mit der Zusammensetzung des Lungenstaubes dieses Fallesist hier eine Analyse eines typischen Aaregranites aus dieser Gegend wieder-gegeben.

Aaregranit(„Chemismus” 11)46)

Lungenasche des Falles 3

Si02 71,00 40,80TiO2 0,36 0,36Al20 3 13,96 8,44Fe201 (alles Fe in Fe20,) 3,75 8,98MnO 0,11 0,03MgO 0,11 2,33CaO 1,82 9,40Na20 3,43 1,95K20 5,29 4,72P20 0,29 23,07

+ H20 0,54 —

Total 100,66 100,08

Vergleicht man diese beiden Analysen miteinander, so fallen in der Lungen-asche gegenüber dem Granit die hohen Gehalte an P 205 , CaO, Fe 203 und MgOauf. Bedenkt man, dass diese Asche ausser aus mineralischen Bestandteilenauch aus organogenen aufgebaut wurde, die in starken Säuren löslich waren,so braucht man nur zu vergleichen, ob das Plus der erwähnten Verbindungendie prozentuale Menge des in Königswasser löslichen Anteiles ausmacht. Nach(2) waren 46,5 % der Lungenasche, die ihrerseits 6,35 % des Trockengewich-tes der Lunge betrug, löslich. Die Differenzen der prozentualen Werte der ge-nannten Verbindungen, die in der Lungenasche reicher vertreten waren alsim Gestein, betragen für Fe 203 5,23, für MgO 2,22, für CaO 7,58, für P 20,, 22,78.Die Summe dieser Differenzen ist 37,81. Diese Zahl ist etwas niedriger als diein Königswasser löslichen 46,5 %. Der Unterschied kann freilich darin be-ruhen, dass es sich bei der Analyse um örtlich andere Lungenpartien handelteals bei der Säurebehandlung. Weitere Möglichkeiten wären: Lösung eines ge-wissen Teiles der Silikate bei der Säurebehandlung oder Differenzen im Che-mismus des Granites.

Geht man von der Voraussetzung aus, dass 37,81 % der erwähnten Analyseorganogen seien, und rechnet man die restlichen 62,19 %, die in Königswasserunlöslich sind, auf 100 % um, so erhält man die Oxydprozente, die im Ge-steinsanteil der Lungenasche angenommen werden dürfen. Bei den Wertenfür die Oxyde, die im Lungenanteil überwiegen, werden diejenigen eingesetzt,die der zitierten Gesteinsanalyse entsprechen.

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SiO, 65,7TiO20,58Al2O 313,6Fe2 O , 3,75MnO 0,11MgO 0,11CaO 1,82Na20 3,14K,O 7,65 (wahrscheinlich ein Teil organogen)P2-0 0,29

96,75

In dieser Analyse können natürlich einzig Si02f TiO 2 und Al2 0, mit den ent-sprechenden Werten des Ausgangsgesteines und untereinander verglichenwerden. Auf alle Fälle ist ersichtlich, dass der so errechnete Kieselsäuregehaltdes exogenen Anteils in der Lunge relativ gut mit demjenigen des Granites

übereinstimmt. Dasselbe gilt für A1,0 3 . Das Verhältnis 1 O„ im angegebenenAl203

Gestein beträgt 5,08 und im exogenen Anteil des Lungenstaubes 4,84. Aus die-sen Zahlen kann man entnehmen, dass die tonerdehaltigen Silikate, wie Feld-späte und Serizit, hinsichtlich ihrer Löslichkeit sich sozusagen gleich verhaltenhaben wie der Quarz. Dies soll im folgenden an einem weiteren Fall (11) be-legt werden.

Fall 9 (2) .

Bei Fall 9 stand die Lunge eines Arbeiters zur Verfügung, der 13 Jahre i mSilo eines Hartschotterwerkes eines Steinbruches imS t. -Galler R h e i n t a 1 (Buchserberg) beschäftigt war und an einer Sili-kose starb.

Seine Expositionsdauer betrug 13 Jahre. Zwischen dem Zeitpunkt der Ent-fernung des Arbeiters aus dem Staubmilieu und seinem Tod verstrichen8 Jahre.

a) Die mineralogische Zusammensetzung des Gesteins

Das Gestein, das in diesem Falle den silikogenen Staub lieferte, stammteaus der Mittleren Kreide (Gargasien), es sind die sogenannten Gamserschich-ten. Sie stellen einen kompakten, sehr druckfesten Sandstein dar, mit folgen-der durchschnittlicher mineralogischer Zusammensetzung (6) :

50-60 % Quarz5-10 % Kalzit

15-20 % Glaukonit10-30 % weitere Gemengteile, wie «Tonsubstanzen», Phosphorit, Feldspäte, Zirkon

Es sei hier auch auf die chemische Analyse eines typischen Gesteines ausdiesen Schichten verwiesen, die sich in der dieser Arbeit beigegebenen Ana-lysentabelle I befindet.

112

b) Die mineralogische Zusammensetzung desLungenstaubes

Sowohl in den veraschten Lungenschnitten als auch in den Staubaufstrichenkonnte Quarz festgestellt werden. Die Korngrösse dieses Minerals bewegtesich zwischen Bruchteilen von 1 p bis zu 2-3 p. Die Durchmesser der meistenKörner lagen unter 1 p. Hinsichtlich der Umrisse der Quarzkörner gilt das beiden beschriebenen Fällen Erwähnte.

Weder Kalzit noch Glaukonitkörner konnten festgestellt werden. Es ist an-zunehmen, dass diese beiden Mineralien in der Lunge zersetzt wurden. Glau-konit stellt ein Kalium-Eisen-Silikat dar, das sehr leicht zersetzbar ist. In die-sem Zusammenhang sei auf die Arbeit von JöTTEN und PFEFFERKORN (5) hin-gewiesen, die dem Glaukonit eine pathogene Wirkung in der Lunge zuschrei-ben, die darauf beruhen soll, dass infolge Ionenaustausch das K des Glauko-nites in Lösung gehe und an Stelle von K-Ionen Kalzium-Ionen in das Gittereintreten. Das Kalium-Kation seinerseits rufe eine Veränderung des pH-Wertes der Lungenflüssigkeit hervor, was die schädigende Wirkung desQuarzes erhöhe. Experimentelle Untersuchungen mit Glaukonit wurden je-doch von den beiden Autoren nicht durchgeführt, so dass obige Erklärungs-möglichkeit einer allfälligen pathogenen Wirkung von Glaukonit vorderhandhypothetisch bleibt.

Der mit Salzsäure oder Königswasser behandelte Lungenstaub dieses Fallesenthielt hin und wieder eine farblose Mineralart, die eine ungefähre Licht-brechung von 1,52 aufwies. Ob es sich dabei um das in (2) angeführte Mineralx handelte, konnte nicht entschieden werden, indem eine erneute Röntgen-aufnahme des in HC1 unlöslichen Staubanteiles nur Quarz erkennen liess.

An weiteren Mineralien konnten sowohl in den Staubaufstrichen als auchin den Schnitten beobachtet werden: Serizit und sporadisch Rutil. Diesesletztere Mineral trat meist in Form von 5-10 p langen Stäbchen auf, die eineBreite von 1/2-1 /u besassen.

c) Die chemische Zusammensetzung des in Salzsäureunlöslichen Anteiles der Lungenasche

Ein Teil der Lunge dieses Falles wurde behandelt wie im Abschnitt II/4kurz beschrieben worden ist. Da zu wenig Material zur Verfügung stand,konnten die Alkalien nicht bestimmt werden. (Die Analyse ist in der Ta-belle II angeführt.)

Auffällig ist der hohe SiO 0 -Gehalt gegenüber den anderen Oxyden im unlös-lichen Anteil der Lungenasche. Dies ist dadurch erklärlich, dass das silikogeneGestein ausser den Karbonaten Calcit und eventuell Dolomit in erster LinieQuarz enthielt. Sowohl Feldspäte als auch Glimmer traten nur sehr unterge-ordnet auf.

Der in Salzsäure unlösliche Anteil der Lungenasche betrug nur 31 %. InLösung gegangen sind die organogenen Bildungen, wohl in erster Linie Phos-phate, auf keinen Fall aber Karbonate. Denn es wurde beim Lösen der Aschein Salzsäure keine CO 2-Entwicklung wahrgenommen.

e 113.

Fall 11.

Dies war ein Min e u r , der bei neunjähriger Gesteinsstaub-Exposition aneiner Silikose gestorben war. Die Anamnese wies darauf hin, dass dieser Ar-beiter während dieser Dauer in erster Linie Staub des G o t t h a r d g r a n i-t e s eingeatmet hatte, und zwar offenbar hauptsächlich solchen von der Ge-gend des Lucendrosees.

Es verfloss 1 Jahr vom Zeitpunkt der Entfernung dieses Arbeiters aus demStaubmilieu bis zu seinem Tod.

Es soll im folgenden die mineralogische Zusammensetzung dieses Gesteinsmit derjenigen des Lungenstaubes verglichen werden.

a) Die mineralogische Zusammensetzungdes Gesteins

Ein Pulverpräparat des Fibbiagranites aus dem Lucendrogebiet zeigtfolgende Zusammensetzung:

25 % Quarz15 % Orthoklas + Albit, n < 1,54535 % Albit bis Oligoklas, n ." 1,54515 % Biotit10 % Zoisit, Epidot Serizit

Akzessorisch Apatit, Zirkon, Rutil, Erz

Ferner setzten sich drei Dünnschliffe eines Gotthardgranites aus dieser Ge-gend folgendermassen zusammen 4) :

30 % Quarz30 % Orthoklas20 % Albit10 % Biotit5 % Zoisit + Epidot5 % Serizit, Zirkon, Apatit, Granat, Rutil

Betriebsstaub stand für die Untersuchung leider nicht zur Verfügung, sodass nicht festgestellt werden konnte, wie die effektive Zusammensetzung deshauptsächlichsten Staubes war, der durch den Mineur des Falles 11 einge-atmet wurde.

b) Die mineralogische Zusammensetzungdes Lungenstaubes

Es wurden sowohl veraschte Lungenschnitte als auch Staubaufstriche aus-geführt, und zwar von je zwei Stellen der Lunge.

In den veraschten Schnitten zeigte sich ebenfalls sehr häufig die Erschei-nung, dass die einzelnen Mineralien in den Staubzellen durch ein in heissemHC1 lösliches Mineral mit einer Lichtbrechung von ca. 1,58 verkittet waren.Ferner wiesen veraschte staubfreie Alveolarwände, die bei starker Vergrösse-

4 ) Eine chemische Analyse dieses Gesteins findet sich in der Tabelle I am Schlusse dieserArbeit.

114

rung in einer geeigneten Einbettungsflüssigkeit als dünne Stränge sichtbarwaren, einen ähnlichen Brechungsindex auf.

Q u a r z und Feldspäte traten in ungefähr derselben Korngrösse auf:von Bruchteilen eines bis zu 2-3 μ. Die Hauptmenge der Körnchen dieserMineralarten besass einen Durchmesser von etwas weniger als 1 µ. Auch hierwar bezeichnend, dass Körner von 11/2 u und darüber häufig scharfe Eckenund Kanten bildeten.

In einer Einbettungsflüssigkeit mit n = 1,545 konnten im Lungenstaub oderin den Lungenschnitten, die mit heisser Salzsäure behandelt wurden, ungefähr10-20 % Körner mit einem schwach negativen Relief festgestellt werden(Abb. 1 und 2) . Es handelte sich bei diesen in der Hauptsache entweder um

Abb. 1 Lungenstaub des Falles 11. Bre- Abb. 2 Lungenstaub des Falles 11. Bre-chungsindex der Einbettungsflüssigkeit = chungsindex der Einbettungsflüssigkeit1,60. Hauptsächlichstes Mineral: Quarz. Er 1,545. Orthoklas und Albit treten als weissetritt in diesem Medium durch sein starkes Punkte hervor.

Relief hervor.

Orthoklas oder Albfit. Der Albit bis Oligoklas, der im Fibbiagranit vertreten ist,besitzt einen Brechungsexponenten, der sehr wenig von Quarz verschieden ist.Es war daher nicht möglich, mittels der Immersionsmethode in den vorhande-nen Präparaten diese beiden Mineralien zu trennen, und es ist somit auchkaum möglich, einen bestimmten Wert für den Mengenanteil an Quarz anzu-geben. Ca. 60 % der Körner besassen in der Einbettungsflüssigkeit n = 1,545sozusagen kein Relief mehr.

S er i z i t trat nicht besonders häufig auf. Dieses Mineral war oft etwasgrösser als Quarz resp. die Feldspäte.

B i o t i t konnte nur vereinzelt festgestellt werden. Die bräunlichgelben,pleochroitischen Blättchen waren fast durchwegs grösser als 2 μ.

Z o i s i t. Bettete man die Lungenstaubpräparate in eine Flüssigkeit miteinem Brechungsindex von 1,54 ein, so fiel eine grössere Anzahl von Körnernauf, die ein hohes Relief besassen. Das Relief dieser Körner war ebenfalls noch

115

sehr hoch in einer Einbettungsflüssigkeit von 1,60, so dass ihr Brechungsindexum 1,70 geschätzt werden konnte. (In einer Flüssigkeit mit einem solchen nwaren die fraglichen Körner leider nicht mehr zu erkennen, da sie unter denübrigen mit einem sehr stark negativen Relief mit ihren breiten Konturenuntergingen.) Verglich man jedoch die Staublungenpräparate mit den Pulver-präparaten des entsprechenden Gesteins, so konnten die hoch lichtbrechendenKörner mit einer übrigens ziemlich hohen Doppelbrechung als Zoisit be-stimmt werden. Dieses Mineral tritt sowohl im Gotthard- als auch im Aare-granit als Umwandlungsprodukt der Plagioklase — veranlasst durch die Epi-metamorphose — auf.

Die Zoisitkörner im Lungenstaub waren meist rundlich. Ihre Grösse über-traf in den meisten Fällen die des Quarzes und der Feldspäte, indem derDurchmesser des ersteren Minerals 1-6 ia betrug, wobei die meisten Körnereinen solchen von 1-2 ,u besassen.

Im Lungenstaub konnte ferner noch akzessorisch Rutil, eventuell Zirkon,festgestellt werden.

c) Die chemische Zusammensetzung des in Salzsäureunlöslichen Anteiles der veraschten Lunge

Auch in diesem Fall wurde ein grösseres Stück Lunge verascht und wieder-holt mit Salzsäure behandelt. Der unlösliche Anteil betrug 83,3 Jo. Das, was inLösung ging, setzte sich aus organogenen Bildungen zusammen.

Im folgenden sei die Analyse des Ausgangsgesteines, das in diesem Fall inerster Linie den silikogenen Staub lieferte, mit derjenigen des unlöslichen An-teiles der Lungenasche verglichen:

Fibbiagranit(„Chemismus” III/9)

Lungenasche(unlöslicher Anteil)

Si0 2 72,02 % 76,06TiO2 0,27 % 0,07Al203 14,45 % 13,37Fe203 0,52 % 0,44FeO 1,57 % —Mg0 0,21 % 0,09 %CaO 2,27 % 0,53 %Na20 3,21 % 4,05K20 4,84 % 4,25 %MnO 0,03 %P905 0,42 %

+ H20° 0,46—1120 0,00

100,27 % 98,86 %

Diese beiden Analysen sind einander recht ähnlich, ist doch der Chemismusdes unlöslichen Anteiles dieser Lunge ebenfalls der eines Granites. Aus denGewichtsprozenten dieses Aschenrückstandes kann man den folgenden Mine-ralbestand errechnen:

116

Quarz 30 %Orthoklas 24 %Albit bis Oligoklas 42 %Serizit 2 %Rutil 0 %

98%0

Diese mineralogische Zusammensetzung ist mit derjenigen des oben be-schriebenen Fibbiagranites ziemlich verwandt. Erwähnenswert ist, dass derexogene Anteil der Lungenasche nur zu ca. 1/3 aus Quarz, dagegen zu 2/3 ausFeldspäten besteht. Ähnlich wird sich übrigens auch der Fall 3 verhalten, beidem ebenfalls in erster Linie Granitstaub eingeatmet wurde.

Vergleicht man die mineralogische Zusammensetzung des Lungenstaubes —wie sie das Mikroskop zeigte — mit derjenigen des entsprechenden Gesteinesdes Falles 11, so geht hervor, dass:1. die relative Menge an Orthoklas und Albit im Lungenstaub nicht wesentlich

von derjenigen im Gesteinsstaub abwich;2. Biotit in viel geringerer Menge im Lungenstaub auftrat als im Gotthard-

granit und3. Zoisit in der Lunge gegenüber dem entsprechenden Gestein etwas ange-

reichert zu sein schien.Ob Punkt 2 auf einer Auflösung des grössten Anteils des Biotites in der

Lunge beruht, oder ob bereits im Betriebsstaub die Menge an Biotit gegen-über dem Gestein eine Verringerung erfuhr, muss dahingestellt bleiben.

Ebenso kann nicht entschieden werden, weshalb sich der Zoisit im Lungen-staub offenbar etwas angereichert hatte.

Fall 45.

Obschon es nicht sicher feststeht, ob der verstorbene Silikotiker diesesFalles nur als Mineur im Schieferbruch Engi (Kt. Glarus)gearbeitet hat, oder ob er daneben auch als Steinschleifer bei der Schiefer-bearbeitung tätig war, sei trotzdem kurz auf den mineralogischen Befund diesesFalles eingegangen.

Die Expositionszeit betrug in diesem Falle 45 Jahre. Das Zeitintervall zwi-schen der Entfernung des Arbeiters aus dem Staubmilieu und dem Tod betrug1 Jahr.

Das Gestein stellte einen Kalkphyllit des Flysches dar. Es wurde bereits inder Arbeit von H. GESSNER (3) beschrieben. Nach den dortigen Angaben setztesich dieser Schiefer 5) folgendermassen zusammen:

26 % Quarz43 % Serizit26 % Kalkspat5 % weitere Gemengteile

5 ) Seine chemische Analyse ist in der Tabelle I am Schluss aufgeführt.

117

Erwähnenswert war der relativ hohe Anteil an Rutil. Ferner traten etwasChlorit und Pyrit auf.

Im Lungenstaub konnten identifiziert werden: Quarz, Serizit und Rutil. Kar-bonate waren nur ganz untergeordnet vorhanden.

Der Quarz trat in der Lunge in derselben Grösse auf wie in dem eben be-schriebenen Fall. Auch für den Serizit galt hinsichtlich der Korngrösse dasfrüher Erwähnte. Auffallend waren in den einzelnen veraschten und teils mitheisser Salzsäure behandelten Lungenschnitten die zahlreichen Rutilnadeln,die bis zu 10 1u Länge erreichen konnten. Dieses Mineral trat oft auch korn-förmig auf. Form und Grösse stimmten mit dem im Gestein angetroffenen Rutilüberein.

Der in heisser Salzsäure unlösliche Anteil der Lungenasche betrug 61,6der Gesamtasche. Die chemische Analyse dieser unlöslichen, aus exogenenMineralien bestehenden Fraktion ist auf Tabelle II wiedergegeben. Der ausder Analyse errechnete Mineralbestand lautet:

61 % Serizit40 % Quarz2 % Rutil

103

Zieht man in Betracht, dass vom oben erwähnten Schiefer, der den pathoge-nen Staub lieferte, die Karbonate in den Lungen grösstenteils in Lösung gingen,so lässt sich der Mineralbestand dieses Gesteines mit der mineralogischen Zu-sammensetzung des Lungenstaubes am besten vergleichen, wenn die Karbo-nate ausser Betracht gelassen werden und der restliche Mineralbestand desGesteines auf 100 % umgerechnet wird. Und so erhält man eine mineralogischeZusammensetzung des Gesteines:

58 % Serizit35 % Quarz

Diese Werte stimmen relativ gut mit den entsprechenden der Lungenascheüberein. Eine Anreicherung von Serizit gegenüber Quarz in den Lungen, diedank der Form des ersterwähnten Minerals eigentlich zu erwarten gewesenwäre, hat anscheinend nicht stattgefunden.

Auffällig an der Zusammensetzung der Lungenasche ist der hohe Wert fürTiO2, der mit dem überaus häufigen Auftreten von Rutil im Lungenstaub imZusammenhang steht. (Es wird darüber in einer anderen Arbeit kurz be-richtet.)

Fall 49.

Dieser Fall ist insofern von Interesse, als hier Betriebs- und Lungenstaubzur Verfügung standen. Es konnten also diese beiden sowohl hinsichtlich Korn-grössenverteilung als auch in bezug auf ihre mineralogische Zusammensetzung

118

miteinander verglichen werden. Die erstere Untersuchung wurde durch HerrnProf. Dr. H. GESSNER und Herrn Ing. H. BüHLER durchgeführt. Die Ergebnissewerden an anderer Stelle veröffentlicht werden.

Die mineralogische Prüfung der beiden Stäube soll hier wiedergegebenwerden.

Der erwähnte Arbeiter war während 22 Jahren im Silo eines Schot-ter w e r k e s bei Of tringen tätig, wo er an einer Silikose tödlich er-krankte. Der Tod trat 3 Jahre nach der Entfernung des Arbeiters aus demStaubmilieu ein.

a) Petrographische Zusammensetzung des Schotters

Der bei Oftringen (Kt. Aargau) zur Zermahlung gelangende Kies stammtaus der Niederterrasse der Wigger. Er besteht in erster Linie aus Komponen-ten der Nagelfluh aus dem Napfgebiet, vermischt mit Gesteinsmaterial, dasvom Reussgletscher transportiert wurde. Im wesentlichen wird dieser Kiesdurch folgende Komponenten aufgebaut:

22 % Quarzite42 % Sandsteine30 % Kalksteine und Kieselkalke6 ° Granite, Diorite und weitere kristalline Gesteine

Aus dieser petrographischen Zusammensetzung liess sich ein ungefährerQuarzgehalt von 36 % errechnen.

b) Mineralogische Zusammensetzung desBetriebsstaubes

Im geschlämmten Betriebsstaube bei Korngrössen unter 80 p wurden be-stimmt:

40 % Quarz11 % Plagioklas, meist Oligoklas4 % Orthoklas5 % Serizit

40 % Karbonate, zum grössten Teil CaCO3

Die mikroskopische Untersuchung des Betriebsstaubes zeigte, dass nament-lich der Quarz in sehr scharfkantigen Splittern auftrat. Die übrigen Silikateschienen meist nach bevorzugten Spaltrichtungen zerbrochen zu sein. Siezeigten also weit weniger jenen splitterigen, zuweilen schaligen Bruch, wie erfür den Quarz typisch war. Die Karbonate 'wiesen im allgemeinen nicht be-sonders scharfe Ecken und Kanten auf.

c) Chemische Zusammensetzung des Betriebsstaubes

Von der Korngrössenfraktion, die kleiner als 0,06 mm war, wurde einechemische Analyse ausgeführt. Sie ist auf der Tabelle I am Schluss der Arbeitwiedergegeben. Aus dieser Analyse konnte folgender Mineralbestand errech-net werden:

119

41,0 % Kalzium-, resp. Kalzium-Magnesiumkarbonate39,0 % Quarz7,0 % Orthoklas7,0 % Oligoklas

ca. 1,0 % Serizitca. 0,5 % Hornblendeca. 1,0 % Epidotca. 0,2 % Rutilca. 1,0 % Limonit

98 %

Diese mineralogische Zusammensetzung stimmt ziemlich gut mit derjenigenüberein, die unter dem Mikroskop festgestellt wurde.

d) Mineralogische Untersuchung des Lungenstaubes

In den veraschten Schnitten konnte in einer Einbettungsflüssigkeit mit einemgeeigneten Brechungsindex (am besten 1,50) wieder gut beobachtet werden,wie die einzelnen Mineralien in den Staubhäufchen durch einen Stoff mitein-ander verkittet waren, der in heissem HC1 löslich war (Abb. 3 und 4) .

Ferner war in den mit Salzsäure behandelten Schnitten häufig zu beobach-ten, dass die Mineralien in den Staubzellen mosaikartig nebeneinander lagen,als ob sie durch eine allseitig zusammenpressende oder ziehende Kraft ge-zwungen wären, in ihrer Gesamtheit einen möglichst kleinen Raum einzu-nehmen.

Hinsichtlich der Korngrössen fiel auf, dass der Quarz häufig durch grössereTeilchen dargestellt wurde als bei den oben beschriebenen Fällen. So mögenca. 10 % der Körner einen Durchmesser von 4 ,u erreichen. Auch hier konntebeobachtet werden, wie Körner vom Durchmesser bis 1 1/2-2 μ hinunter häufigscharf eckig waren. Bei den Konturen der Körner unter dieser Grösse kannnichts Bestimmtes mehr ausgesagt werden.

Abb. 3 Veraschter Lungenschnitt des Fal-les 49. Nicht mit heisser Salzsäure behan-delt. Brechungsindex der Einbettungsfliis-sigkeit = 1,60. Hauptsächlichstes Mineral:

Quarz.

Abb. 4 Veraschter Lungenschnitt des Fal-les 49. Mit heisser Salzsäure behandelt.Brechungsindex der Einbettungsflüssigkeit= 1,60. Hauptsächlichstes Mineral: Quarz.

120

Abb. 5 Lungenstaub des Falles 11. Bre- Abb. 6 Maßstab. Abstand zweier Teil-chungsindex der Einbettungsflüssigkeit = striche = 1/100 mm.1,54. Die hellen Mineralien mit dem starken

Relief: Epidot und Zoisit.

Sowohl die Prüfung der veraschten Schnitte als auch die der Lungenstaub-aufstriche zeigte, dass die Karbonate fehlten, obschon im Betriebsstaub 40 %davon enthalten waren.

Am häufigsten trat im Lungenstaub der Q u a r z auf. Er mochte 70-80 %der exogenen Mineralien betragen.

Feldspäte, die niedrigere Brechungsindizes aufwiesen als n = 1,540,wie Orthoklas, Mikroklin und Albit, waren ungefähr zu ca. 10 % vorhanden.Oligoklas dagegen mit dem höheren Brechungsindex konnte aus dem frühergenannten Grunde nicht von Quarz unterschieden und identifiziert werden.

S er i z i t trat nur in untergeordneter Menge auf. Sein Anteil betrug durch-schnittlich 5 %.

Akzessorisch traten ferner auf: Rutil, Zirkon und eventuell Zoisit; hin undwieder Diatomeenbruchstücke. Bemerkenswert ist, dass die letzteren bis-weilen recht gross waren. So konnten in einem Staubaufstrich ein mit Porenbesetztes Bruchstück einer rundlichen Diatomee gefunden werden, das einenDurchmesser von 40 it aufwies. Die ausserordentliche Grösse dieses Gebildesgegenüber dem übrigen Lungenstaub lässt es natürlich fraglich erscheinen, obdiese Diatomeen primär mit dem Betriebstaub in die Lunge gelangt waren,oder ob sie vielleicht später bei der Bearbeitung des Lungenstaubes hinein-kamen. Dasselbe gilt für die in den anderen Fällen beobachteten Diatomeen.

e) Chemische Untersuchung des in Salzsäureunlöslichen Anteils der Lungenasche

Der in dieser Säure unlösliche Anteil der Aschensubstanz betrug hier nur47,4 % der Gesamtasche. Es gingen keine Karbonate in Lösung.

Die Aschenanalyse ist insofern von Interesse, als die Gewichtsprozente imgrossen ganzen denjenigen recht ähnlich sind, die aus der Analyse des Betriebs-staubes errechnet werden können, nach Abzug der Karbonate. Die beidenAnalysen seien hier einander gegenübergestellt:

121

Betriebsstaub(ohne die Karbonate)

Lungenasche(unlöslicher Anteil)

Si02 84,1 % 84,14TiO2 0,34 % 0,24 %Al203 5,72 % 7,1 %Fe203 2,26 % 2,0 %FeO 0,74 % —MnO 0,1 % —MgO 0,3 % in Silikaten 0,34 %CaO 1,36 % angenommen 0,64 %Na20 1,68 % 1,16 %K20 2,24 % 2,05 %

98,84 % 97,67

Der Si0 2-Gehalt ist bei beiden Analysen derselbe; die Gewichtsprozente fürTonerde sind voneinander nicht sehr verschieden und diejenigen der Alka-lien stimmen relativ gut miteinander überein. Eine gewisse Differenz ergibtsich beim Kalzium. Es konnte natürlich nicht ermittelt werden, ob sie daraufberuht, dass mit etwas zu viel Ca in Form von Karbonat gerechnet wurde, oderob in der Analyse der Lungenasche etwas zu wenig Ca gefunden wurde.

Aus der Analyse der Lungenasche konnte folgender ungefährer exogenerMineralbestand errechnet werden:

66 % Quarz8 % Orthoklas

14 % Oligoklas7 % Serizit

95 %

Der zu 100 % ergänzte Rest von 5 % dürfte sich zum Teil aus akzessorischenMineralien, wie Rutil, Zirkon, Zoisit, Epidot, rekrutieren.

IV. Zusammenfassung

Ein Vergleich der mineralogischen Zusammensetzung von Lungenstäubenaus Silikotikerlungen mit den Gesteinen, aus denen diese Stäube entstandenwaren, ergab die folgenden Resultate:

1. Das gesteinsbildende Karbonat Kalzit wurde in den Fällen 1, 9, 45 und 49reichlich eingeatmet, wie aus der Zusammensetzung der Gesteine geschlossenwerden konnte, die die in die Lungen gelangenden Stäube lieferten; trotzdemwurde in keinem der geprüften, veraschten histologischen Lungenschnitte oderim extrahierten Lungenstaub Kalzit in nennenswerten Mengen nachgewiesen.Dieses Mineral wurde in den entsprechenden Lungen zersetzt.

2. An dunkeln Silikaten gelangte im Fall 9 Glaukonit in die Lungen. DiesesMineral konnte aber in der Lungenasche nicht beobachtet werden. Es wirdsich wohl ebenfalls zersetzt haben (5) .

Im Fall 11 fand sich auch eine gewisse Menge Siotit im Gestein, das den amArbeitsplatz zur Einatmung gelangenden Staub abgab. Im Lungenstaub konnte

122

aber dieses Mineral nur ganz vereinzelt beobachtet werden. Es konnte nichtentschieden werden, ob sich dieser Glimmer in den Lungen ebenfalls zersetzthatte.

3. An hellen gesteinsbildenden Silikaten wurde in den Fällen 3, 11 und 49ziemlich viel Feldspat eingeatmet, wie aus der mineralogischen und chemischenZusammensetzung der Gesteine hervorgeht, die die Betriebsstäube lieferten.Besonders in den Fällen 3 und 11 ist in dem zur Einatmung gelangten Granit-staub Feldspat reichlich vorhanden, und zwar sowohl Kali- als auch Natron-feldspat.

In der Tat konnten dann diese Mineralien sowohl in den veraschten histo-logischen Schnitten als auch im säureunlöslichen Anteil der entsprechendenLungenaschen festgestellt werden.

Die chemischen Analysen der säureunlöslichen Aschensubstanz der Sili-kotikerlungen ergaben denn auch Zusammensetzungen, die mit denjenigen derGesteine recht verwandt sind, die die eingeatmeten Betriebsstäube erzeugthatten. Dies ist in den Fällen 11 und 49 besonders deutlich. Aus den Gewichts-prozenten an SiO 9 , A1,O 3f denen der Alkalien und eventuell noch aus dem Ge-halt an Ca, liess sich der ungefähre Gehalt an Feldspäten im Lungenstaub er-rechnen. Beim Fall 11 konnte aus der Analyse der Lungenasche geschlossenwerden, dass an exogenen Mineralien in den Lungen ungefähr 1/3 Quarz und2/3 Feldspäte vorhanden waren. (Ähnlich wird es sich im Fall 3 verhalten.) Esdarf also angenommen werden, dass die sauren Feldspäte in den Lungen un-gefähr gleich schwer zersetzt werden wie der Quarz.

Serizit wurde in erster Linie in den Fällen 1 und 45 reichlich eingeatmet.Er war — wie zu erwarten — in den entsprechenden Lungenaschen besondershäufig vorhanden. Die Analysen der säureunlöslichen Anteile ergaben dennauch recht hohe Al20,-Werte.

Ob sich der Serizit gegenüber dem Quarz in den Lungen etwas angereicherthatte, konnte nicht mit Sicherheit ermittelt werden. Eventuell traf dies imFall 1 zu; aber offenbar nicht im Fall 45.

4. Was den Quarz betrifft, so besass das bearbeitete Gestein in allen Fälleneinen höheren Quarzgehalt als 20 %o. In allen Fällen wurde denn auch eingrosser Anteil an Quarz in den Lungenstäuben gefunden. Im Verhältnis zurMenge der anderen exogenen Mineralien war er im Lungenstaub des Falles 9am reichlichsten vorhanden (wohl über 80 %) . In den Fällen 1 und 9 da-gegen betrug er nur etwa einen Drittel des exogenen Mineralanteils in denLungen — wie aus den Analysen errechnet werden konnte.

In den veraschten Schnitten wurden häufig Körner von 1 1/2 bis 4 μ beob-achtet, die sehr scharfe Ecken und Kanten aufwiesen und keinerlei Andeutungvon Lösungserscheinungen zeigten. Bei Körnern, die kleiner als 1 1/2 μ waren,waren die Konturen nicht mehr genau zu beobachten; immerhin schienen invielen Fällen eher rundliche Körner vorzuliegen.

5. An akzessorischen Mineralien konnte in allen Fällen Rutil nachgewiesenwerden. Besonders häufig trat er im Fall 45 (Engi) auf. Zoisit und Epidot wur-den im Lungenstaub des Falles 11 relativ häufig beobachtet.

123

Tabelle I Analysen von Gesteinen, die Veranlassung zu Silikosefiillen gaben.

Nr. 1 2 3 4 5 6 7

Si 02 71,00 72,02 78,34 45,47 71,59 60,62 49,69Ti02 0,36 0,27 0,24 - 0,24 0,99 0,20Al2 03 13,96 14,45 3,30 14,62 12,70 16,55 3,38Fe2 03 1,98 0,52 4,90 4,38 1,55 6,17 1,33Fe 0 1,60 1,57 0,00 0,33 0,44Mn O 0,11 0,03 0,04 - 0,05 0,03 0,06Mg0 0,11 0,21 2,26 1,96 0,65 2,48 1,02Ca 0 1,82 2,27 3,35 14,34 3,70 1,84 22,60N a2 0 3,43 3,21 0,25 - 2,22 1,91 0,991(2 0 5,29 4,84 1,57 - 2,81 4,74 1,32P2 02 0,29 0,42 0,09 - 0,00 0,11 0,00H, 0 + 0,54 0,46 2,10 3,33 1,31 2,23 1,19H2 0 - - 0,00 0,12 - 0,03 0,08 0,10C 0 2 0,00 0,00 2,90 13,34 2,83 1,42 18,11

- - S 0,29 -

Z' 100,49 100,27 99,75 99,71 99,50 100,43

Nr. 1 Aaregranit, Göschenen. «Chemismus» II/46 (11).Nr. 2 Gotthardgranit (Fibbiagranit), Gotthardpass. «Chemismus» III/9.Nr. 3 Sandstein der Mittleren Kreide (Gamserschichten), Buchserberg (St.-Galler Rhein-

tal) (6). Analytiker: F. DE QUERVAIN.

Nr.4 Flyschschiefer (Kalkphyllit), Landesplattenberg bei Engi (Kt. Glarus). «Chemismus»XIII/18.

Nr. 5 Verrucano-Brekzie, Mels bei Sargans (Kt. St. Gallen). Analytiker: A. GLAUSER.

Nr. 6 Verrucano-Tonschiefer, Mels bei Sargans (Kt. St. Gallen). Analytiker: A. GLAUSER.

Nr. 7 Betriebsstaub aus einem Schotterwerk bei Oftringen (Kt. Aargau). Gebrochenes Ge-stein: Grobe Gerölle aus Niederterrassenschotter der Wigger. Analytiker: A. GLAUSER.

Tabelle II Analysen des in Salzsäure unlöslichen Anteiles von Lungenaschen.

Fall Nr. 1 9 11 45 49

Si 02 68,88 91,24 76,06 67,23 84,14Ti O., 0,39 0,24 0,07 1,86 0,24Al203 22,16 1,49 13,37 21,19 7,10Fee 03 2,68 1,28 0,44 0,82 2,00Mg 0 0,00 1,05 0,09 1,03 0,34Ca 0 0,58 0,73 0,53 0,28 0,64Na t 0 2,50 4,05 0,49 1,16K2 0 4,54 4,25 4,98 2,05

101,73 96,03 98,86 97,88 97,67

Analytiker: A. GLAUSER.

124

Literaturverzeichnis:

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